Specificity of dimensional chains synthesis and analysis for assembled PCM construcions accuracy evaluate

• Autorzy: Pasichnyk V. , Khmurenko A.

Warianty tytułu

RU

Специфика синтеза и анализа размерных цепей для обеспечения точности сборных конструкций из композитных материалов

PL

Specyfika syntezy i analizy łańcuchów wymiarowych dla zapewnienia dokładności konstrukcji montowanych z materiałów kompozytowych

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Aktualnym i uniwersalnym podejściem do analiz wymiarowo-dokładnościowych i kompleksowych zadań, zapewnienia dokładności i zamienności konstrukcyjnej w montażu jest teoria łańcuchów wymiarowych. Podejście to oparte o aparat teorii łańcuchów wymiarowych (ŁW) jest wystarczająco dopracowane, mimo iż istnieje szereg nierozwiązanych zadań, np. związanych z obliczaniem dokładności parametrów geometrycznych konstrukcji składanych z polimerowo-kompozycyjnych materiałów (PKM). Złożoność zastosowania ww. teorii pojawia się w etapach formowania i syntezy ŁW konstrukcji oraz na kolejnych etapach ich analizy i obliczeń. Istnieje szereg założeń, które upraszczają analizę metalowych konstrukcji, lecz dla PKM są obarczone znacznymi błędami. W pracy przedstawiono wyniki analizy aktualnego stanu procedur kształtowania i syntezy przestrzennych ŁW (PŁW) dla konstrukcji montowanych z niejednorodnych materiałów (w tym PKM), które wykazały niecelowość stosowania „klasycznej” metodologii i konieczność jej uściślenia w zagadnieniach uwzględnienia specyfiki konstrukcyjno-technologicznych parametrów elementów składowych (ES) konstrukcji z PKM. Rozpatrzono różne podejścia w przedstawianiu modelu PŁW montowanych konstrukcji, optymalnym wśród których było wyznaczone podejście, przy którym model geometrii przedstawiono w postaci struktur powiązanych systemem współrzędnych z ES. Takie podejście pozwala uwzględnić złożoną strukturę PKM, ponieważ możliwe jest przedstawienie oddzielnych struktur ich podsystemów. Uwzględnia to także specyficzne, technologiczne czynniki, które pojawiają się na etapach wytworzenia ES z PKM oraz montażu całej konstrukcji. Zaproponowane podejście przewiduje wykorzystanie dekompozycji ogólnej struktury modelu, co upraszcza procedury budowy, a sam model PŁW czyni uniwersalnym. Zaproponowana metoda pozwala budować efektywne modele PŁW konstrukcji z PKM dla wytwarzania procedur oraz formowania i syntezy, jak i dla dalszej analizy PŁW.

EN

Approaches of size and accuracy analysis are relevant and universal for complex of ensure constructions at their assembly accuracy and interchangeability tasks decisions. Such approaches are usually based on dimensional chains (DC) theory apparatus, which is sufficiently developed, but, has a number of unsolved problems, such as polymer composites materials (PCM) geometrical parameters accuracy calculation. Difficulty arises applying above theory, both on DC formation and synthesis stage and on analysis and calculation subsequent stage. There is also a number of assumptions, which simplifies analysis of metallic constructions, but makes significant errors for PCM settlement. This paper presents an analysis of formation and synthesis procedures for spatial DC (SDC) and all kinds of heterogeneous materials (including PCM), which showed unreasonableness of using “classical” methods and needs to clarify, on issue of taking into account PCM parts constructive-technological specifics parameters. Different approaches in composite constructions SDC model representation, among which the best approach has been defined, in which geometry of model is a structure of related coordinate systems of constructions parts. This approach allows to take into account the complex PCM structure as possible representation of their subsystems individual structures. Also take into account specific technological factors on PCM production stages and construction assembly stages. Proposed approach involves the use of general structure model decomposition, which simplifies construction, and makes SDC model universal. Proposed method allows to build effective PCM structures models, designs to perform SDC formation and synthesis procedures, as well as further SDC analysis.

RU

Подходы размерно-точностного анализа являются актуальными и универсальными для решения комплексных задач обеспечения точности и взаимозаменяемости конструкций при их сборке. Такие подходы, как правило, основываются на аппарате теории размерных цепей (РЦ), который в свою очередь является достаточно развитым, но несмотря на это, имеет ряд нерешенных задач, например, связанных с расчетом точности геометрических параметров сборных конструкций из полимерно-композитных материалов (ПКМ). Сложности применения вышеупомянутой теории возникают, как на этапах формирования и синтеза РЦ конструкции, так и на последующих этапах их анализа и расчета. Также имеется ряд допущений, который упрощает анализ металлических конструкций, но для ПКМ вносит значительные погрешности расчетов. В настоящей работе представлены результаты анализа актуального состояния процедур формирования и синтеза пространственных РЦ (ПРЦ) для сборных конструкций из неоднородных материалов (в т.ч. ПКМ), которые показали нецелесообразность применения «классической» методологии и необходимость ее уточнения, в вопросе учета специфики конструктивно-технологических параметров составных частей конструкции (СЧ) из ПКМ. Рассмотрены различные подходы в представлении модели ПРЦ сборных конструкций, оптимальным среди которых был определен подход, при котором модель геометрии представляется в виде структур связанных систем координат ее СЧ. Такой подход позволяет учесть сложную структуру ПКМ, т.к. возможно представление отдельных структур их подсистем. Также учитывается специфические технологические факторы, которые возникают на этапах изготовления СЧ из ПКМ и сборки конструкции в целом. Предложенный подход подразумевает использование декомпозиции общей структуры модели, что упрощает процедуры построения, а саму модель ПРЦ делает универсальной. Предложенная методика позволяет строить эффективные модели структур ПРЦ конструкций из ПКМ для выполнения процедур как формирования и синтеза, так и дальнейшего анализа ПРЦ.

Słowa kluczowe

PL

analiza wymiarowo-dokładnościowa; przestrzenny łańcuch wymiarowy; konstrukcje z materiałów kompozytowych

EN

size and accuracy analysis; spatial dimensional chain; PCM construction

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Warszawski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Automatyzacja Montażu
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 3
• Strony: 6--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., il.

Twórcy

autor

Pasichnyk V.

• Department of Integrated Manufacturing Engineering of the Institute of Mechanical Engineering National Technical University of Ukraine Kyiv Polytechnic Institute

autor

Khmurenko A.

• Integrated Manufacturing Engineering Department of the Institute of Mechanical Engineering National Technical University of Ukraine Kyiv Polytechnic Institute

Bibliografia

• [1] Abibov A.L. 1982. “Aircraft manufacturing technology”. Mechanical Engineering, p. 551.
• [2] Hastie T., R. Tibshirani, J. Friedman. 2009. “The Elements of Statistical Learning: Data Mining, Inference, and Prediction”. Springer-Verlag, p. 746.
• [3] Pasichnyk V.A., O.O. Khmurenko. 2015. “Classification of constructive and technological parameters of caisson structures made of carbon fiber reinforced plastic”. Journal of Engineering Sciences, Vol. 2, Issue 2. pp. А 14–А 20.
• [4] Pasichnyk V.A., O.O. Khmurenko. 2016. “Method of dimension chains analysis and evaluation for PCM assembly constructions”. Technological systems (1): 23–29.
• [5] Pasichnyk V.A., O.O. Khmurenko. 2016. “The influence of composite structures constructive and technological parameters on dimensional chains synthesis”. Technologia i Automatyzacja Montażu (1): 5–12.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.